安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高一下学期段考一化学试题含解析
展开 2022—2023学年高一下学期段一考试
化学试题
时长:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H~1 B~11 C~12 N~14 O~16 Na~23 P~31 Cl~35.5 Cr~52 Fe~56 Cu~64 Zn~65
一、选择题(本题共17小题,每小题3分,共计51分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最猛烈,能蚀五金”,强水为强电解质
B. “阳燧火镜也。以铜铸成,其面凹,摩热向日,以艾承之,则得火”,阳燧是一种将太阳能转化为热能的装置
C. “丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的是可逆反应
D. “火树银花合,星桥铁锁开”中只涉及化学能转化为热能
【答案】B
【解析】
【详解】A.强水 “性最猛烈,能蚀五金”,没有一种电解质溶解“五金”,可知强水为混合物,不属于强电解质,A错误;
B.阳燧中在太阳光照射下艾可以燃烧,则是一种将太阳能转化为热能的装置,B正确;
C. “丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”,前者描述加热条件后硫化汞转变为汞,后者是常温下汞与硫转变为硫化汞,反应条件不同,不是可逆反应,C错误;
D.火树银花涉及了物质的燃烧、同时发光的现象,则涉及化学能转化为热能和光能,D错误;
答案选B。
2. 近年来,我国航空航天事业成果显著。下列所涉及的材料中,属于金属材料的是
A. “天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B. “嫦娥四号“导航卫星使用的太阳能电池材料——晶体硅
C. “长征五号“运载火箭使用的电推进器腔体——氮化硼陶瓷
D. “C919“飞机身使用的复合材料——碳纤维增强树脂
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金是金属材料,A符合题意;
B.晶体硅是硅单质,是非金属材料,B不符合题意;
C.氮化硼陶瓷是新型陶瓷,属于非金属材料,C不符合题意;
D.碳纤维增强树脂是高分子有机材料,不是金属材料,D不符合题意;
故选A。
3. 2022年12月7日国务院联防联控机制发布《新冠病毒感染者居家治疗指南》,为新冠病毒感染者居家治疗提供参照。下列相关说法错误的是
A. 家庭使用的玻璃体温计中含有副族元素汞
B. 连花清瘟胶囊成分中的石膏属于混合物
C. 止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有两种卤族元素
D. 医用酒精凝胶中的乙醇属于有机化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.汞为第ⅡB族元素,A正确;
B.为结晶水合物,为纯净物,B错误;
C.盐酸氨溴索中含有氯()和溴()两种卤族元素,C正确;
D.乙醇()属于有机化合物,D正确;
故选B。
4. 化学与生活息息相关、密不可分。下列生活中的应用与所述的化学知识没有关联的是
选项
生活中的应用
化学知识
A
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
B
可用于自来水的杀菌消毒
具有强氧化性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
D
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板,铝为活泼金属,铝能与氧气反应形成致密氧化膜(Al2O3),A不符合题意;
B.可用于自来水的杀菌消毒,具有强氧化性,使蛋白质变性,B不符合题意;
C.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,铁与高温下会反应生成四氧化三铁和氢气,C不符合题意;
D.面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包,可与酸反应,D符合题意;
故选D。
5. 侯氏制碱法主要反应原理:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关说法不正确的是
A. CO2结构式为O=C=O B. NaCl为离子化合物
C. NH4Cl的电子式为 D. Na的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2是直线形分子,中心原子是C,CO2分子中C原子和每个O原子形成双键,其结构式为O=C=O,故A正确;
B.熔融的NaCl可导电,说明熔融的NaCl可电离出阴阳离子,即NaCl由阴阳离子构成,所以NaCl是离子化合物,故B正确;
C.Cl未达到8电子稳定结构,正确的NH4Cl的电子式为,故C错误;
D.Na原子核外有11个电子,由里到外各层电子数依次为2、8、1,原子结构示意图为,故D正确;
故选:C。
6. 下列关于硅元素及其化合物的说法正确的是
①在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,因此硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水等特点
②现代建筑物大量使用的沙子和水泥都是硅酸盐材料
③水晶项链和石英玻璃都是硅酸盐材料
④陶瓷是具有悠久历史的硅酸盐材料
⑤硅单质是灰黑色有金属光泽的固体
⑥硅单质是良好的导体材料
A. ①④⑤ B. ②③⑥ C. ①②⑤ D. ③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,类似于共价晶体结构特点,致使硅酸盐材料大多具有硬度大、熔点高、难溶于水等性质,故正确;
②沙子主要成分为二氧化硅,二氧化硅为氧化物,不是硅酸盐,故错误;
③水晶和石英主要成分为二氧化硅,是氧化物,所以水晶项链和石英玻璃都不是硅酸盐材料,故错误;
④陶瓷主要成分为硅酸盐,使用历史悠久,故正确;
⑤硅单质是灰黑色有金属光泽的固体,故正确;
⑥硅导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体,故错误;
故选A。
7. 只用一种试剂,将NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl 4种物质的溶液区分开,这种试剂是
A. AgNO3溶液 B. Ba(OH)2溶液 C. NaOH溶液 D. BaCl2溶液
【答案】B
【解析】
【分析】4种物质的溶液中阳离子有铵根离子、钠离子,其中铵根离子可以和氢氧根离子结合生成氨气,氨气是一种有刺激性气味的气体;溶液中的阴离子有硫酸根离子和氯离子,其中硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,氯离子经常用硝酸银溶液来检验,据此分析解答。
【详解】A.加入AgNO3溶液,硫酸银微溶,AgCl白色沉淀,溶液反应现象相同,无法区分,A项错误;
B.加入Ba(OH)2溶液,既有刺激性气味产生,又有白色沉淀生成的是(NH4)2SO4,只有刺激性气味产生的是NH4Cl,只有白色沉淀生成的是Na2SO4,无现象的是NaCl,现象不同,可以区分,B项正确;
C.加入NaOH溶液,有刺激性气味产生的是NH4Cl、(NH4)2SO4,无现象是Na2SO4、NaCl,无法进一步区分,C项错误;
D.加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是(NH4)2SO4、Na2SO4,无现象的是NH4Cl、NaCl,无法进一步区分,D项错误;
故正确答案为B。
8. 下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
ABCDEF
下列说法中不正确的是
A. 当X强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B. 当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C. 当X是强酸时,C在常温下是气态单质
D. B和Cl2的反应为氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】当X是强碱时:和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3,则A为铵盐,过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl,则C为N2,由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3;A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化,且生成的C能被O2连续氧化,在常见的物质中可考虑A为硫化物,所以,当X是强酸时,A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4。可在此基础上对各选项作出判断。
【详解】A.当X是强酸时,A为硫化铵,B为硫化氢,C为硫单质,D为二氧化硫,E为三氧化硫,F为硫酸,因此A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4,故A正确;
B.当X是强碱时,A为硫化铵,B为氨气,C为氮气,D为一氧化氮,E为二氧化氮,F为硝酸,因此A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3,故B正确;
C.当X是强酸时,A为硫化铵,B为硫化氢,C为硫单质,D为二氧化硫,E为三氧化硫,F为硫酸,C不是气体单质,不符合题意,故C错误;
D.B是氨气或硫化氢,氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气,硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢,因此B与氯气反应是氧化还原反应,故D正确;
综上所述,答案为C。
9. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
A. 将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,说明二氧化硫具有漂白性
B. Cu与浓硫酸反应,实验结束后,将蒸馏水加入反应混合液,溶液呈蓝色,说明该实验生成CuSO4
C. 将浓硫酸滴入蔗糖中,固体变黑膨胀,体现了浓硫酸脱水性和强氧化性
D. 化工厂常用铝罐车运输浓硫酸,说明铝与浓硫酸不反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2还原酸性高锰酸钾使其褪色,是SO2的还原性,不是漂白性,故A错误;
B.反应后的混合液中含有未反应完的浓硫酸,不能直接将水倒入,否则会导致液体飞溅,应该将混合液倒入一定量的蒸馏水中稀释,故B错误;
C.蔗糖(C12H22O11)中加入浓硫酸后变黑,体现浓硫酸的脱水性,炭与浓硫酸反应生成二氧化碳与二氧化硫气体,有刺激性气味为二氧化硫,浓硫酸中的S元素化合价降低,体现了浓硫酸的强氧化性,故C正确;
D.铝和浓硫酸发生钝化,也发生了化学反应,故D错误;
正确答案为C。
10. 为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、及泥沙,将粗盐溶于水,进行下列操作:①过滤;②加入适量的盐酸;③加入过量的氯化钡溶液;④加入过量的氢氧化钠溶液;⑤加入过量的碳酸钠溶液。最佳的操作顺序是
A. ①③④⑤①② B. ①④③⑤②① C. ①③⑤④②① D. ①④⑤③①②
【答案】A
【解析】
【详解】粗盐中的Ca2+、Mg2+、及泥沙,先将粗盐溶于水,过滤除掉不溶性泥沙,而除掉粗盐中的Ca2+、Mg2+、分别用过量的碳酸钠、过量氢氧化镁、过量氯化钡,由于加入过量的溶液,会引入新的杂质,而钡离子需要用碳酸钠除掉,因此氯化钡溶液只能加在碳酸钠溶液前面,而加入的氢氧化钠溶液可以在过滤前的任何时候加入,过滤后,溶液中还有过量的氢氧化钠和碳酸钠,需要用盐酸除掉,因此最佳的操作顺序是①③④⑤①②或①③⑤④①②或①④③⑤①②,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
11. 下列物质既能与稀硫酸反应,又有跟氢氧化钠溶液反应的是
①NaHCO3 ②(NH4)2CO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al
A. ③④ B. ③④⑤ C. ①③④⑤ D. 全部
【答案】D
【解析】
【分析】根据物质间的反应进行判断,中学常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质主要有:①两性物质:Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等;②多元弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等;③弱酸的铵盐及其酸式盐:(NH4)2S、NH4HS、(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等;④某些具有两性的金属:Zn、Al等;⑤某些非金属:Si、S等;⑥其它一些物质.如:a、某些盐类物质既与酸反应,又与碱反应;b、个别酸性氧化物SiO2;c、具有还原性的无氧酸:H2S、HI等与氧化性酸反应、与碱反应;d、具有氧化性酸:浓H2SO4、HNO3等与还原性酸反应、与碱反应,据此总结答题。
【详解】①NaHCO3是多元弱酸的酸式盐,②(NH4)2CO3是弱酸的铵盐,③Al2O3是两性物质,④Al(OH)3是两性物质,⑤Al是具有两性的金属,所以,①②③④⑤都既能跟稀硫酸,又能跟氢氧化钠溶液反应。
答案为D。
12. 已知原子序数依次增大的短周期主族元素M、X、Y、Z、N分布在三个周期,X、N最外层电子数相同,由X、Y、Z组成的物质其结构式如图所示,其中X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同。下列有关叙述错误的是
A. Y在周期表中的位置是第三周期ⅠA族 B. 的电子式为
C. X、Y、Z的离子半径: D. 简单氢化物的热稳定性:
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知Z为铝元素,Y与铝离子核外排布相同,则Y为钠,X原子序数小于Y,且X的简单离子与钠离子核外排布相同,结合X的成键情况可知X为F,进一步推出M、N分别为H、Cl,据此分析;
【详解】M为H、X为F、Y为、Z为、N为。
A.Y为,在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族,A项正确;
B.即NaH,电子式为,B项正确;
C.电子层数相同的,核电荷数越大的离子半径越小,即,C项错误;
D.非金属性越强其简单氢化物的热稳定性越强,则简单氢化物的热稳定性:,D项正确;
故选:C。
13. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
CO2
石灰石+稀盐酸
b
c
B
NO
Cu+稀硝酸
b
c
C
O2
KMnO4
a
d
D
H2
Zn+稀HNO3
b
d
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】a是固液加热型气体发生装置,b是固液无需加热型气体发生装置,c是向上排空气法收集装置,d是向下排空气法收集装置,e是排水法收集装置。
【详解】A.石灰石与稀盐酸反应是固液无需加热型反应,制得的CO2密度比空气大,不与空气反应,可用向上排空气法收集,符合bc装置,A正确;
B.NO与空气中的O2一接触即反应生成NO2,故不能用排空气法收集,B错误;
C.KMnO4分解制取O2,要加热,可用a装置,但O2密度比空气略大,不能用向下排空气法收集,C错误;
D.Zn与稀HNO3反应得到气体NO,收集不到H2,D错误;
故选A。
14. 价-类二维图是学习元素化合物知识的重要方法,某同学绘制某常见元素的价-类二维图如图所示。下列推断合理的是
A. f中阴阳离子个数比一定为1∶2
B. 图中按箭头所示的转化均可一步实现
C. 标况下,和c的混合物体积为
D. 可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否变质
【答案】D
【解析】
【分析】由图中可知,该元素的最高化合价为+6价,最低化合价为-2价,有两种氧化物,故推测该元素为S元素,据此分析解题。
【详解】A.由图可知,f中的S为-2价,若阳离子为+2价,则f中阴阳离子个数比为1:1,若阳离子为+3价,则阴阳离子个数比为3:2,若阳离子为+1价,则阴阳离子个数比可能为为1:2,也可能为1:1,A错误;
B.图中a到c即S到SO3的转化不能一步实现,B错误;
C.标况下b即SO2为气体,c即SO3为固态,故和c的混合物体积小于,C错误;
D.由图可知e为亚硫酸盐,变质后为硫酸盐,故检验e是否变质只需检验e中是否含有硫酸根即可,故可用盐酸酸化的氯化钡来检验,D正确;
故答案为:D。
15. 常温下,下列各组离子在溶液中可能大量共存的是
A. 紫色石蕊试液呈红色:、、、
B. 大量存在的溶液中:、、、
C. 与反应能放出氢气:、、、
D. 无色溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.紫色石蕊试液呈红色,溶液呈酸性,在酸性溶液中不能大量共存,A不符合;
B.与生成,与发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合;
C.与反应能放出氢气的溶液可以为酸性也可以为碱性,若是酸性溶液中、、、可以大量共存,若是碱性溶液中、不能大量共存,符合离子在溶液中可能大量共存的要求,C符合;
D.与、不能大量共存,D不符合;
故选C。
16. 不能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 使酸性高锰酸钾溶液褪色:
B. 碳酸氢钠溶液中滴加醋酸溶液:
C. 少量与澄清石灰水反应:
D. 铜与稀硝酸反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸根被还原生成锰离子,离子方程式为:,A正确;
B.碳酸氢钠溶液中滴加醋酸溶液,离子方程式,B错误;
C.少量与澄清石灰水反应,少量,离子方程式为:,C正确;
D.铜与稀硝酸反应,离子方程式:,D正确;
故选B。
17. 有一瓶澄清的溶液,只可能含有、、、、、、、、、中的几种,且浓度均为0.1。进行以下实验:
①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象。
②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝
③取少量溶液,向其中逐滴加入溶液至碱性,过程中均无沉淀产生。将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出;第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列结论不正确的是
A. 肯定含有的阳离子是、 B. 肯定含有的阴离子是Iˉ、Clˉ、Brˉ
C. 肯定不含有的离子是、、 D. 不能确定是否含有的离子是
【答案】D
【解析】
【详解】①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象,一定不存在;
②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝,一定含有,具有氧化性,会与发生氧化还原反应,故一定不存在;
③取少量溶液,向其中逐滴加入溶液至碱性,过程中均无沉淀产生,则一定不存在;将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出,则一定存在;第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,则存在,一定不存在,则一定含有的离子为、、,一定不存在为:、、、,又因为浓度均为0.1,根据电荷守恒可知Clˉ、Brˉ都存在,一定不存在,结合以上分析,不正确的为D选项。
二、非选择题(本题共4小题,共49分)
18. 下表列出了①~⑦短周期元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(1)元素⑥在元素周期表的位置是___________。
(2)写出元素②的简单气态氢化物与⑦的简单气态氢化物反应产物的化学键类型:___________。
(3)这七种元素中,最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的碱是___________ (填化学式) 。
(4)元素①的简单气态氢化物的结构式为___________。
(5)③⑤⑦的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用对应的离子符号表示) 。
(6)在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为___________;向上述反应后的溶液中再加入元素⑤的单质,发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)第三周期ⅥA族
(2)离子键和共价键 (3)NaOH
(4) (5)S2->Na+>Al3+
(6) ①. 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ ②. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】
【分析】由题干元素周期表可知,①为C、②为N、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为S和⑦为Cl,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,元素⑥为S,是16号元素,则元素⑥在元素周期表的位置是第三周期ⅥA族,故答案为:第三周期ⅥA族;
【小问2详解】
由分析可知,②为N、⑦为Cl,则元素②的简单气态氢化物即NH3与⑦的简单气态氢化物即HCl反应产物即NH4Cl,则其中的化学键类型为和Cl-的离子键和内部的共价键,故答案为:离子键和共价键;
【小问3详解】
这七种元素中,Na的金属性最高,故最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的碱是NaOH,故答案为:NaOH;
【小问4详解】
由分析可知,①为C,元素①的简单气态氢化物即CH4,其结构式为,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,③为Na、⑤为Al、⑥为S,③⑤⑦的简单离子即Na+、Al3+、S2-,根据电子层数越多半径越大,电子层数相同核电荷数越大半径越小可知,它们离子半径由大到小的顺序是S2->Na+>Al3+,故答案为:S2->Na+>Al3+;
【小问6详解】
由分析可知,③为Na、⑤为Al,则在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,向上述反应后的溶液即NaOH溶液中再加入元素⑤的单质即Al,发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
19. 硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价-类二维图分别如图。
(1)图中物质“d”的化学式是___________;若不加任何其它试剂完成转化过程⑤,则⑤的反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)将一定量的a气体通入下列溶液中,能观察到白色沉淀现象的是___________(填标号)。
A. Ba(NO3)2溶液 B. CaCl2溶液 C. H2O2溶液 D. Na2CO3溶液
(3)写出反应③的离子方程式___________。
(4)a的水溶液与H2S发生反应可观察到的实验现象是___________。
(5)若e为钾元素的正盐,能被硫酸酸化的K2Cr2O7氧化为K2SO4,Cr2O被还原为Cr3+,请配平化学方程式:_________
___________K2SO3+___________K2Cr2O7+___________H2SO4=___________Cr2(SO4)3+___________K2SO4+___________H2O
(6)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图:
已知:用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为:,。
为了防止环境污染,用NaOH溶液进行尾气处理,若尾气能完全被吸收,则尾气中NO2与NO的体积必须满足的条件是:___________。
【答案】(1) ①. H2SO3 ②. 吸热 (2)A
(3)3NO2+H2O=2H++2+NO
(4)溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀
(5)3K2SO3+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+4K2SO4+4H2O
(6)≥1
【解析】
【小问1详解】
由题干图示硫的价类二维图可知,图中物质“d”为+4价的含硫的酸,则其化学式是H2SO3;由题干图示氮的价类二维图可知,若不加任何其它试剂完成转化过程⑤,即NH4ClNH3↑+HCl↑,则⑤的反应为吸热反应,故答案为:H2SO3;吸热;
【小问2详解】
由题干图示硫的价类二维图可知,a气体为SO2,据此分析解题:
A. 将一定量的a即SO2气体通入到Ba(NO3)2溶液,由SO2与H2O反应生成H2SO3,溶液显酸性,则Ba(NO3)2电离的硝酸根形成稀硝酸,将亚硫酸氧化为硫酸,则可得到BaSO4白色沉淀,A符合题意;
B. 将一定量的a即SO2气体通入CaCl2溶液,由于HCl的酸性强于H2SO3,二者不反应,得不到CaSO3沉淀,B不合题意;
C. 将一定量的a即SO2气体通入H2O2溶液,发生反应H2O2+SO2=H2SO4,得不到白色沉淀,C不合题意;
D. 将一定量的a即SO2气体通入Na2CO3溶液,发生反应Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,也得不到白色沉淀,D不合题意;
故答案为:A;
【小问3详解】
由题干图示氮的价类二维图可知,X为NO,反应③的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故反应③的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2+NO,故答案为:3NO2+H2O=2H++2+NO;
【小问4详解】
由题干图示硫的价类二维图可知,a气体为SO2,a的水溶液与H2S发生反应的方程式为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,故可观察到的实验现象是溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀,故答案为:溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀;
【小问5详解】
若e为钾元素的正盐,能被硫酸酸化的K2Cr2O7氧化为K2SO4,Cr2O被还原为Cr3+,由此可知Cr的化合价由+6价变为+3价,降低3个单位,而S的化合价由+4价升高到+6价,升高2个单位,根据得失电子总数相等的最小公倍数法进行氧化还原反应配平可得,该反应方程式为:3K2SO3+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+4K2SO4+4H2O,故答案为:3K2SO3+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+4K2SO4+4H2O;
【小问6详解】
只有NO2时发生反应NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,只有NO时,不能与NaOH反应,但NO、NO2混合可以发生反应NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,根据反应的方程式可知,若尾气能完全被吸收,则尾气中≥1,故答案为:≥1。
20. 为研究含硫化合物的性质,某兴趣小组在老师的指导下设计了如下实验。
回答以下问题:
(1)A装置试管中主要反应的化学方程式是___________,反应中,浓硫酸表现出的性质是___________(填字母)。
A.酸性 B.氧化性 C.脱水性 D.吸水性
(2)仪器a的名称是___________,在本实验中的作用是___________。
(3)B中溴水褪色,写出该反应的离子方程式:___________。
(4)D中Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,反应的化学方程式是___________。
【答案】(1) ①. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②. AB
(2) ①. 干燥管 ②. 防倒吸
(3)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
(4)SO2+Na2O2=Na2SO4
【解析】
【分析】本实验为Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,并验证SO2的性质,装置A为发生装置,B为SO2通入溴水中,可以观察到溴水褪色,证明SO2具有还原性,装置C中的浓硫酸为干燥SO2,防止影响D中SO2与Na2O2的反应,E为尾气处理装置,据此分析解题。
【小问1详解】
加热条件下浓硫酸和铜发生氧化还原反应,反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸转化成CuSO4、SO2,浓硫酸表现强氧化性和酸性,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;AB;
【小问2详解】
仪器a为干燥管;二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,易发生倒吸现象,在该实验中的干燥管起到防止倒吸的作用,故答案为:干燥管;防倒吸;
【小问3详解】
SO2与溴水发生氧化还原反应,导致溴水褪色,该反应中二氧化硫被溴氧化,生成HBr和H2SO4,该反应反应方程式为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,故该反应的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+;
【小问4详解】
Na2O2与SO2反应生成Na2SO4的化学方程式为:SO2+Na2O2=Na2SO4,故答案为:SO2+Na2O2=Na2SO4。
21. 工业上制取硝酸铵的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)NH3的电子式是_______。
(2)设备II发生反应的化学方程式为_______。
(3)设备III在工作时不断通入空气的目的是_______。
(4)设备IV中的尾气主要为NO。
①用KMnO4和NaOH的混合液进行烟气中NO的脱除。将标准状况下224L含NO体积分数为10%的模拟烟气进行处理,假设NO最终全部转化为NO,碱性条件下KMnO4被还原为K2MnO4,理论上需要KMnO4的质量为_______g。(KMnO4的摩尔质量为158g·mol-1)
②用Pl—g—C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
NO2最终转化为HNO3的化学方程式是:_______。
【答案】(1) (2)
(3)将NO完全转化为HNO3
(4) ①. 474 ②. 2NO2+H2O2 2HNO3
【解析】
【分析】N2与H2在铁砂网催化下于设备I中生成NH3,NH3被空气催化氧化生成NO,NO在空气作用下被水吸收得到HNO3,HNO3与NH3在设备Ⅳ合成NH4NO3。
【小问1详解】
NH3的电子式是: ;
【小问2详解】
设备II中 NH3被空气催化氧化生成NO,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
据分析,NO在空气作用下被水吸收得到HNO3,由于2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,故在工作时不断通入空气的目的是:将NO完全转化为HNO3;
【小问4详解】
①依据题意,1molKMnO4被还原为K2MnO4得到1mol电子,1molNO最终全部转化为NO失去3mol电子,根据得失电子守恒得关系:NO~3KMnO4,标准状况下224L含NO体积分数为10%,则n(NO)为=1mol,则理论上需要KMnO4的质量为1×3×158=474(g);
②依据图示,NO通过催化剂转化为NO2,O2通过催化剂生成H2O2,NO2与H2O2光照下反应生成HNO3,化学方程式是:2NO2+H2O22HNO3。
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